Способ контроля цифровых блоков Советский патент 1987 года по МПК G01R31/3177 

У.

11320778

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, в частности, как в процессе ее эксплуатации, так и в процессе проведения входного контроля цифро- вой элементной базы, а также при производстве цифровых систем.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей з.а счет возможности оценки надежности цифро- tO входном кодовом воздействии известна

ее реакция, т.е. известны состояния, в которые переходят логические элементы цифровой системы. Поэтому известно, какие логические элементы ди- 15 агностируемой цифровой системы при данном входном воздействии находятся в открытом состоянии и через какие из них протекает ток, а какие из них закрыты. Если ток не протекает через

ка, дротекающего через логический элемент; - параметры спектра флуктуации i-ro логического элемента;

Ig. - постоянная составляющая тока, протекающего через i-й логический элемент. Для цифровой системы при извес гном

вой диагностируемой системы достигается тем, что в способе контроля надежности цифровых систем, основанном на измерении и сравнении с эталоном выходной реакции на входное кодовое воздействие, измеряют и сравнивают с эталоном интегральный уровень инфра- низкочастотных флуктуации (шумов) тока, питающего цифровую систему, и по результатам сравнения судят о надеж- 20 логический элемент, то он,не вносит ности цифровой системы.вклада в общую интегральную мощность

Это следует из того, что мощность . инфранизкочастотных флуктуации цифро- собственных инфранизкочастотных флук- вой системы. Тогда для различных ко- туаций полупроводниковых приборов, довых последовательностей входных резисторов и других комплектующих воздействий комбинации открытых и (

элементов цифровой системы подчиняются известному закону

2 Г d f

Ш j

где 1 - постоянная составляющая тока, протекающего через элемент; .

А и у - параметры спектра; 1 и нижняя и верхняя граничная частоты полосы пропускания измерительного устройства. В общем случае интегральная мощность инфранизкочастотных флуктуации тока, питающего цифровую систему, представляет собой сумму мощностей инфранизкочастотных флуктуации отдельных элементов и флуктуации собственно источника питания. Ее можно записать в виде

Р

Р- + Р uh

1 1 п

i,

г: J . р, ,

де Р. - интегральная мощность инфранизкочастотных флуктуации тока, питающего цифровую систему;

Р - интегральная мощность инфранизкочастотных флуктуации тока источника питания;

Р; - интегральная мощность низкочастотных флуктуации то

кодовом воздействии известна

ка, дротекающего через логический элемент; - параметры спектра флуктуации i-ro логического элемента;

- постоянная составляющая тока, протекающего через i-й логический элемент. ифровой системы при извес гном

закрытых логических элементов различ- . ны.

В общем случае уровень инфранизкочастотных флуктуации тока, протекающего через элемент в предотказном

состоянии, в 100-1000 раз больше, чем у надежного элемента. Тогда общий суммарный уровень низкочастотных флуктуации цифровой системы ддя входного

кодового воздействия, при котором через такой элемент протекает ток, значительно больше, чем для аналогичной надежной цифровой системы при том же входном кодовом воздействии.

Таким образом, измеряя значение интегральной мощности инфранизкочастотных флуктуации тока, питающего диагностируемую цифровую систему,для данного состояния после их воздейстВИЯ и сравнивая ее с эталонным значением соответствующего уровню низко- частотных флуктуации тока, питающего надежную систему в том же состоянии, можно сделать вывод о потенциальной

надежности контролируемой цифровой системы.

Следовательно, для контролируемой цифровой системы, в которой возникновение отказа в период заданного

интервала времени потенциально не

ожидается, должно выполняться условие

STj

У

(1)

где Р

2:з

э

значение интегральной мощности инфранизкочас- тотных флуктуации тока питания цифровой контролируемой системы пpиj-м тесте;

эталонное значение интегральной мощности инфра- низкочастотных флуктуации для j-ro теста. Значение Р, выбирается из условия обеспечения безотказной работы цифровой системы в заданном интервале времени Невыполнение данного условия для j-ro теста говорит об уча- стии ненадежного логического элемента в работе. После проведения полного тестового диагностирования можно локализовать этот логический элемент и произвести его замену, тем самым достигнуть безотказности работы цифровой системы в заданном интервале времени.

Если уровень флуктуации тока питания цифровой системы вьше эталонно го уровня, то в работе участвует ненадежный логический элемент, если же уровень ниже или равен - элементы надежны.

На. чертеже изображена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство, реализуннцее предлагаемый способ, содержит источник 1 питания, диагностируемьй цифровой блок

2,селективный малошумящий усилитель

3,основной усилитель 4, квадратичный детектор 5, преобразователь 6 аналог-цифра, электронную цифровую вычислительную машину (ЭЦВМ) 7, индикатор 8, вход которого соединен с выходом ЭЦВМ 7, вход которой соединен

С выходом преобразователя 6 аналог Редактор Ео Копча Заказ 2657/50

Составитель И. Помякшева

Техред В.Кадар Корректор А. Обручар

Тираж 730Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

по дедам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

цифра, вход которого через квадратичный детектор 5 соединен с выходом основного усилителя 4.

Устройство работает следующим образом.

ЭЦВМ 7 подает на цифровой блок 2 тест. Инфранизкочастотные флуктуации тока питания диагностируемого цифрового блока, усиленные малошумящим селективньм усилителем 3 и основным усилителем 4, после квадратичного детектора 5 и преобразования в цифру с помощью блока 6, вводятся S ЭЦВМ 7 где происходит сравнение с эталоном для данного цифрового блока при воздействии на нее j-то теста. При выполнении неравенства (1) ЭЦВМ 7 фиксирует в памяти О, при невьшолне- . По окончании тестовой проверки по инфранизкочастотным флукту ациям ЭЦВМ 7 анализирует полученную информацию и вьщает на индикатор номер потенциально ненадежного логического элемента, способного отказат в заданном интервале времени.

Формула изобретения

Способ контроля цифровых блоков, включающий подачу на диагностируемый цифровой блок входных тестовых воздействий, сравнение выходных реакций с эталонными значениями, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, выделяют инфранизкочастотную составляющую флуктуации тока, питающего цифровой блок, определяют интегральный уровень инфранизкочастотных флуктуации тока и используют полученную величину в качестве выходных реакций цифрового блока, по результатам сравнения судят о надежности цифрового блока.

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения- расширение функциональных возможностей способа - достигается тем, что в процессе контроля, основанном на измерении, и сравнении с эталоном выходной реакции на входное кодовое воздействие, измеряют и сравнивают с этгшоном интегральный уровень инфра- низкочастотных флуктуации тока, питающего цифровую систему. По результатам сравнения судят о надежности цифровой системы. Устройство, реализующее способ, содержит источник 1 питания, диагностируемый цифровой блок 2, селективный малошумящий усилитель 3, усилитель 4, квадратичный детектор 5, аналого-цифровой преобразователь 6, ЭЦВМ 7 и индикатор 8. 1 ил. S